Für eine bestehende Ballsortiermaschine ist eine Visualisierung der technischen Prozesse zu erstellen. Bei der industriellen Nutzung von Maschinen spielt das Thema Visualisierung eine bedeutende Rolle. Die optische Darstellung von Arbeitsabläufen und Betriebszuständen einer Maschine mittels einer Visualisierung ist in der heutigen Zeit für die Überwachung und Bedienung von Maschinen ein häufig eingesetztes Mittel.

Die Ballsortiermaschine wird von einem STM32 Mikrocontroller gesteuert und übergibt die Daten bezüglich der Betriebszustände an einen Arduino Mikrocontroller. Dieser ist für die Datenaufbereitung der Visualisierung zuständig. Die Visualisierung der Maschine soll dahingehend entwickelt sein, dass diese für Demonstrationszwecke auf Messen oder Ausstellungen herangezogen werden kann.

Die Hauptanforderungen an die Visualisierung sind nachstehend beschrieben:

 Kabellose Datenübertragung vom Arduino Mikrocontroller zur Visualisierungssoftware

 Lauffähigkeit der Visualisierungssoftware auf unterschiedlichsten Anzeigegeräten (PC, Tablet, Handy,…)

 Darstellung der wichtigsten Betriebszustände der Ballsortiermaschine

 Benutzerintuitive Visualisierungsoberfläche

 Die aktuelle Funktionalität der Ballsortiermaschine soll nicht beeinträchtigt werden

Für die Visualisierung wurde eine genaue Analyse der Betriebszustände der Maschine durchgeführt, um die wichtigsten Zustände übersichtlich und benutzerintuitiv veranschaulichen zu können. Die Analyse der Betriebszustände war erforderlich, um ein geeignetes Protokoll für die Datenübertragung der zu visualisierenden Daten, vom STM32 Mikrocontrollers zum zuständigen Arduino Mikrocontroller, zu entwickeln. Die Daten werden mittels RS232 Schnittstelle zwischen den Mikrocontrollern übertragen. Es musste darauf geachtet werden, dass die Kommunikation zwischen den Mikrocontrollern keinen Einfluss auf den Betrieb der Ballsortiermaschine nimmt. Der wichtigste Aspekt war dabei die hohe Sortiergeschwindigkeit der Maschine von einem Ball pro Sekunde.

Die drahtlose Datenübertragung erfolgt mittels WLAN, welches als Infrastruktur-Netzwerk aufgebaut ist. Als Wireless Access Point wurde ein WLAN-Router gewählt. Das Netzwerk ist als lokales Netzwerk ausgeführt und hat somit keine Verbindung ins Internet.

Für die Visualisierung wurde eine Webseite programmiert. Somit besteht die Möglichkeit, sie von unterschiedlichen Geräten (z.B. PC, Tablet, …) aufzurufen. Dies ermöglicht es bei Messen oder anderen Veranstaltungen mit mehreren Geräten auf die Visualisierung zuzugreifen.

It is the task to visualize the technical processes of a sorting machine for balls. For the usage of machines on an industrial scale visualisation becomes very important. In modern times visualisation is commonly used to illustrate the operating cycles and condition of machines.

The sorting machine for balls is controlled by a STM32 microcontroller unit and transfers the data towards a Arduino microcontroller unit. The Arduino microcontroller unit is responsible for the visualisation of datasets. The main purpose of the visualisation of the sorting machine is to demonstrate the functionality at fairs and exhibitions.

The main requirements for the visualisation:

 wireless data transfer from the Arduino microcontroller unit to the software of visualisation

 usability of the software of visualisation on different display devices (PC, tablet, cellphone, …)

 visualisation of the most important working conditions of the sorting machine

 intuitive control of the user surface

 must not compromise the usability of the sorting machine

To visualise the most important working conditions clear and easy to understand, a detailed analysis of the working conditions of the sorting machine was executed. Also for the data transfer from STM32 microcontroller unit to the Arduino microcontroller unit the analysis was essential. Between the microcontroller units the information is transferred by RS232 interfaces. The communication between the microcontroller units must not interfere with the operation of the sorting machine. The most important aspect was the sorting speed of the machine of 1 ball per second.

The wireless data transfer takes place by WLAN, which is constructed as a infrastructure mode network. For the wireless access point a WLAN router as chosen. The network is local without any connection to the internet.

For the visualisation a website was programmed. Therefore there is the possibility to call the website with different devices (PC, tablet, …). It is also possible to call the website with several devices at the same time, which is useful at especially fairs and exhibitions.